林志鵬

現(xiàn)澆混凝土的性能主要包括和易性、坍落度損失、含氣量、泌水率等。如果混凝土的配合比設計合理、原材料合格，則和易性（除保水性外）、坍落度損失、含氣量等都可以通過混凝土外加劑進行調(diào)整，而泌水率則沒有可以直接調(diào)整的方法。長期以來，現(xiàn)澆混凝土的泌水一直是一個難題，原因在于泌水受到很多因素的影響，但是沒有哪個因素能起關鍵作用，不能通過該因素直接解決泌水問題。下面結合實踐，就現(xiàn)澆混凝土的泌水現(xiàn)象作如下探討。

1.泌水的處理

混凝土由膠凝材料、細骨料、粗骨料、外加劑、水等按一定的比例拌合硬化而成。商品混凝土澆筑成型后水泥初凝前，由于重力作用，粗骨料及水泥顆粒比重大，產(chǎn)生沉降、水分比重小，上浮至混凝土表面，產(chǎn)生泌水，水泥凈漿浮至粗骨料上方，產(chǎn)生內(nèi)分層。水分中的自由水要從混凝土內(nèi)部泌出到表面，需要經(jīng)過較長的距離，猶如經(jīng)過彎彎曲曲的微細水管，最后到達表面。

泌水易于發(fā)生在非干硬性拌合物中。這種拌合物在澆筑與搗實以后、凝結之前，表面會出現(xiàn)一層水分或浮漿，可達混凝土澆筑高度的2～3%或更大，這些水或向外蒸發(fā)，或因水泥繼續(xù)水化被吸回，伴隨發(fā)生混凝土體積減??；此外，部分上升的泌水積存在集料下方開成水囊。

2.泌水對混凝土的影響

混凝土產(chǎn)生泌水以后，泌水部位的混凝土中會產(chǎn)生缺陷，導致該部位強度降低。泌水對混凝土強度的影響雖然很有限，但對混凝土耐久性的影響至關重要。因為水分從混凝土內(nèi)部泌出到表面以后，在混凝土中形成了從內(nèi)到外的通道，這些通道首先降低混凝土的抗?jié)B透能力，雖然這些通道很難直接或通過儀器觀察到，但對于混凝土的抗?jié)B透性能影響很大，這一點對于有抗?jié)B透性能要求的混凝土，如水工混凝土、海工混凝土工程等非常重要。其次，泌水對混凝土的抗腐蝕能力、抗凍性能影響很大，原因同樣與泌水以后留下的通道有關，腐蝕性介質(zhì)通過泌水通道很容易進入混凝土內(nèi)部，到達鋼筋表面產(chǎn)生鋼筋銹蝕，或者直接與水化產(chǎn)物發(fā)生腐蝕反應。

3.產(chǎn)生泌水的因素

混凝土的泌水幾乎與混凝土生產(chǎn)的所有環(huán)節(jié)有關，如配合比、膠凝材料、含氣量、振搗過程等。

3.1配合比

影響混凝土泌水的配合比因素主要有膠凝材料用量和砂率。膠凝材料用量增加或者砂率增加，會使拌和物顆粒的總比表面積增加，潤濕水分量增加，使可泌水量減少。同時，骨料比例越好，砂細度模數(shù)偏小細顆粒用量增加，會使泌水通道長度增加，對減小混凝土泌水有利。膠凝材料用量增加，會使混凝土的粘聚性增加、保水性改善，對減少泌水有利?；炷林械膯挝挥盟颗c泌水有直接的關系，如果其他材料比例關系保持不變，用水量增加，會使現(xiàn)澆混凝土中的可泌自由水量增加，泌水增大。

3.2膠凝材料

膠凝材料影響混凝土泌水主要與其反應活性、細度、顆粒形貌等有關。膠凝材料細度越高，比表面積越大，則濕潤膠凝材料表面所需的水量越多，即潤濕水量較多；同時如果膠凝材料較細，其反應活性增加，初期反應所需要的結合水也會增加。這兩部分水的增加會使可以逸出形成泌水的自由水量減少，從而對降低泌水有利。另外，較細的膠凝材料會細化混凝土中的孔隙，降低孔隙連通性，導致泌水通道數(shù)量減少和泌水通道距離增大，使得泌水量減少。膠凝材料形貌不同，其比表面積也不同，所以需要的潤濕水不同，最終影響混凝土的泌水。

3.3含氣量

含氣量對現(xiàn)澆混凝土泌水有顯著影響?，F(xiàn)澆混凝土中的氣泡由水分包裹形成，如果氣泡能穩(wěn)定存在，則包裹該氣泡的水分被固定在氣泡周圍。如果氣泡很細小、數(shù)量足夠多，則有相當多量的水分被固定，可泌的水分大大減少，使泌水率顯著降低。同時，如果泌水通道中有氣泡存在，氣泡猶如一個塞子，可以阻斷通道，使自由水分不能泌出。即使不能完全阻斷通道，也使通道有效面積顯著降低，導致泌水量減少。含氣量對泌水的影響非常重要，當然必須使用優(yōu)質(zhì)引氣劑，混凝土中的氣泡能穩(wěn)定存在，而且氣泡足夠細小。眾所周知，由于氣泡的潤滑作用可以有效減小顆粒間的摩擦阻力，引氣同時改善混凝土的和易性。

3.4振搗過程

施工過程中影響混凝土泌水的主要因素是振搗，振搗過程中，混凝土拌和物處于液化狀態(tài)，此時其中的自由水在壓力作用下，很容易在拌和物中形成通道泌出。另外，如果是泵送混凝土，泵送過程中的壓力作用會使混凝土中氣泡受到破壞，導致泌水增大。

4.泌水的防治

根據(jù)混凝土泌水的原理和各因素影響泌水的機理，解決混凝土泌水主要方法有以下幾種。

（1）混凝土配合比方面，適當增加膠凝材料用量，適當提高混凝土的砂率，在不滿足其他性能的前提下，使混凝土適量引氣。在保證施工性能的前提下，盡量減少單位用水量。

（2）原材料方面，選用較細的膠凝材料和高品質(zhì)的引氣劑。

（3）減水劑方面，選用混凝土泌水較小、流動度大的高效減水劑。如果配合比固定，在滿足標準和使用要求的情況下，選用減水率合適的減水劑摻量，避免減水率過高造成泌水。

（4）施工方面，嚴格控制混凝土振搗時間，避免過振。另外，對于現(xiàn)澆混凝土的性能控制，選取適當?shù)目刂泣c，使得控制有利于減小混凝土泌水。假如要控制最大含氣量，控制點可選在入倉口，將混凝土輸送過程中含氣量損失對泌水的影響降到最低。當倉面內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了泌水，必須及時排除，其最有效的方法是真空吸水、人工在倉面掏水或用海綿等吸水性強的材料吸水，尤其在混凝土收面時更應該及時吸去泌水，便于混凝土收面確?；炷镣庥^質(zhì)量。嚴禁在模板上開孔自流，造成膠凝材料流失，影響混凝土的質(zhì)量。尤其在混凝土收面時更應該及時吸去泌水，以便于混凝土收面。

（5）通過外加劑改善混凝土的泌水?；炷镣饧觿p水劑）一般是有機高分子物質(zhì)。有機高分子的分子量、或者分子鏈長度直接影響其性能。如果減水劑的分子量較大、分子鏈較長，會使混凝土的泌水減少，但是同時減水劑的減水率較低；如果分子量較小、分子鏈較短，則使減水率增加，同時使混凝土的泌水率增大。有些減水劑在主分子鏈上存在支鏈，無論主鏈支鏈，較長時會使混凝土泌水減水，但減水率也相應降低，如果主鏈短而支鏈長，則會使泌水減少的同時，對減水率影響不大。一般情況下，減水劑不是由單一分子量的分子組成，而是各種分子量的分子混合組成。在既要減少泌水又要保證減水率的情況下，需要優(yōu)化減水劑的分子量級配，使得小分子和大分子物質(zhì)達到最佳搭配關系。

5.小結

由于缺乏直接的減少混凝土泌水的有效方法，解決混凝土的泌水必須從各個環(huán)節(jié)共同改進，使得各因素的影響降到最低，才能使現(xiàn)澆混凝土的泌水得到很好解決。但是要做到這一點，就要求我們工程技術人員必須具備并充分掌握水泥混凝土各個材料組分的性質(zhì)及其相互作用的知識，以及較豐富的工程經(jīng)驗，只有綜合平衡考慮混凝土拌合物的各項性能才能配制出理想的無泌水混凝土。 [科]